2014 Fiscal Year Annual Research Report
樹木の二次木部細胞の分化および細胞死制御機構の直接イメージング解析
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24380090
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
船田 良 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20192734)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 真也 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40323753)
半 智史 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (40627709)
渡邊 宇外 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (70337707)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 木部分化 / 管状要素 / 細胞骨格 / 培養細胞 / 生体イメージング / 細胞壁 / 微小管 / 修飾構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主目的は、樹木の二次木部細胞の分化や細胞死過程を生体イメージング技術により可視化し、木材の形成機構に関する新しい知見を得ることである。特に、細胞全体に厚い二次壁を堆積し、複雑な修飾構造を形成する二次木部様細胞を、樹木の培養細胞から高頻度で直接誘導する新規モデル系を確立することを目的としている。さらに、細胞骨格の配向や局在の連続的なリアルタイム解析を行うことも目的としている。
交雑ポプラの培養細胞を用い培地条件を検討したところ、厚い細胞壁と有縁壁孔を形成する管状要素が誘導された。さらに、培地にブラシノステロイドを添加し乾燥ストレスを与えたところ、管状要素の誘導率が向上した。特に、乾燥処理を90分行った際に、誘導率が著しく増加した。また、広葉樹であるトチノキの葉柄から培養細胞を誘導し、増殖性の高い交雑ポプラの培養細胞との共存培養を行ったところ、増殖性の良い培養細胞が新たに誘導された。誘導された培養細胞には、広い二次壁の肥厚が認められた。さらに、壁孔とは異なるせん孔様の構造を誘導することに初めて成功した。トチノキ培養細胞は、道管要素の細胞壁構造を追跡する上で有効な、新しい管状要素誘導系といえる。
微小管結合タンパク質およびアクチン束化タンパク質にGFPが融合するように構築された遺伝子をアグロバクテリウム法により交雑ポプラ培養細胞に導入し、管状要素分化過程を共焦点レーザ走査顕微鏡下で連続的に観察したところ、二次壁の直下に局在する微小管の束が認められた。また、有縁壁孔が形成される位置に表層微小管の局部的な消失が観察された。さらに、針葉樹のスギ培養細胞を用いて、蛍光抗体染色法により分化中の管状要素の微小管を可視化したところ、細胞の伸長方向と微小管の配向との密接な関連性が認められた。したがって、微小管の配向や局在の変化が、細胞壁構造の形成制御機構に深く関与しているといえる。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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